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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及材料,具体而言,涉及一种封接材料分析方法。
技术介绍
1、固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,sofc)是一种新型发电装置,因其高效率、无污染、全固态结构和对多种燃料气体的广泛适应性等优势,在大型电站、分布式供电系统、军事等领域具有广阔的应用前景。sofc电堆两侧分别通过燃料气体和空气,需要在高温环境下通过封接材料在电池边缘隔开燃料气和空气,长时间(如40000h)、中高温(如600℃至800℃)、强气流冲击和频繁冷热循环(如数千次)的环境对封接材料是严格的考验。为了满足固体氧化物燃料电池sofc的密封运行要求,封接玻璃材料必须具备适宜的高温性能和稳定性。
2、封接材料的制备过程涉及高温熔融态,其稳定性不佳且容易发生元素挥发,仅从热力学角度评估玻璃特性存在困难。目前,封接材料存在分析困难的问题。
3、需要说明的是,在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本公开的目的在于提供一种封接材料分析方法,进而至少在一定程度上克服封接材料分析难度大的问题。
2、本公开提供了一种封接材料分析方法,包括:利用热化学计算软件计算多个氧化物组合物中每个氧化物组合物的熔化温度,各氧化物组合物之间包含的氧化物的含量不完全相同;在目标温度下对氧化物组合物进行熔制,以得到玻璃液;其中,目标温度高于氧化物组合物的熔化温度;对玻璃液进行水淬处
3、可选地,氧化物组合物包含20wt%至40wt%的sio2、30wt%至60wt%的b2o3、10wt%至30wt%的sro、5wt%至20wt%的mgo以及1wt%至5wt%的na2o。
4、可选地,封接材料分析方法还包括:按比例获取多种氧化物;将多种氧化物投入混料机中进行机械式混料处理,以得到氧化物组合物。
5、可选地,目标温度与氧化物组合物的熔化温度之间的温度差大于100℃至200℃。
6、可选地,在目标温度下对氧化物组合物进行熔制,以得到玻璃液,包括:利用氧化铝坩埚或氧化镁坩埚在目标温度下对氧化物组合物进行熔制2h至6h,以得到玻璃液。
7、可选地,对玻璃液进行水淬处理并烘干,以得到玻璃碎渣,包括:采用去离子水对玻璃液进行水淬处理并烘干,以得到玻璃碎渣。
8、可选地,球磨处理采用氧化铝球和氧化铝球磨罐,氧化铝球的直径包括2mm、5mm和8mm,球料比为3:1至5:1,球磨处理的转速为200r/min至400r/min,球磨处理的时间为4h至10h。
9、可选地,对各氧化物组合物对应的玻璃粉体进行测试并分析,以得到封接材料的氧结构与温度性能之间的关系,包括:对各氧化物组合物对应的玻璃粉体进行x射线光电子能谱测试,以得到封接材料的氧结构;对各氧化物组合物对应的玻璃粉体进行差示扫描量热法测试,以得到封接材料的温度性能;其中,温度性能包括玻璃转变温度和/或玻璃软化温度;利用各封接材料的氧结构和温度性能进行数据拟合,以得到封接材料的氧结构与温度性能之间的关系。
10、可选地,封接材料分析方法还包括:对各氧化物组合物对应的玻璃粉体进行测试并分析,以得到封接材料的网络结构组成与温度性能之间的关系。
11、可选地,对各氧化物组合物对应的玻璃粉体进行测试并分析,以得到封接材料的网络结构组成与温度性能之间的关系,包括:对各氧化物组合物对应的玻璃粉体进行拉曼光谱测试,以得到封接材料的网络结构组成;对各氧化物组合物对应的玻璃粉体进行差示扫描量热法测试,以得到封接材料的温度性能;其中,温度性能包括玻璃转变温度和/或玻璃软化温度;利用各封接材料的网络结构组成和温度性能进行数据拟合,以得到封接材料的网络结构组成与温度性能之间的关系。
12、通过本公开实施方式的封接材料分析方法,一方面,通过工艺处理以及测试分析,可以得到封接材料的氧结构与温度性能之间的关系,至少一定程度上解决了封接材料分析难度大的问题。据此,还可以进一步通过氧结构设计和调控封接材料的温度性能,以满足固体氧化物燃料电池封接材料的应用需求;另一方面,本公开采用熔制、水淬、球磨等工艺,能耗低,避免了能源浪费;再一方面,本公开通过有限的多次处理过程得到氧结构与温度性能之间的关系,易实施且成本低。
13、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
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1.一种封接材料分析方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的封接材料分析方法,其特征在于,所述氧化物组合物包含20wt%至40wt%的SiO2、30wt%至60wt%的B2O3、10wt%至30wt%的SrO、5wt%至20wt%的MgO以及1wt%至5wt%的Na2O。
3.根据权利要求1或2所述的封接材料分析方法,其特征在于,所述封接材料分析方法还包括:
4.根据权利要求1所述的封接材料分析方法,其特征在于,所述目标温度与所述氧化物组合物的熔化温度之间的温度差大于100℃至200℃。
5.根据权利要求1或4所述的封接材料分析方法,其特征在于,在目标温度下对所述氧化物组合物进行熔制,以得到玻璃液,包括:
6.根据权利要求1所述的封接材料分析方法,其特征在于,对所述玻璃液进行水淬处理并烘干,以得到玻璃碎渣,包括:
7.根据权利要求1所述的封接材料分析方法,其特征在于,球磨处理采用氧化铝球和氧化铝球磨罐,所述氧化铝球的直径包括2mm、5mm和8mm,球料比为3:1至5:1,球磨处理的转速为200r/m
8.根据权利要求1所述的封接材料分析方法,其特征在于,对各所述氧化物组合物对应的所述玻璃粉体进行测试并分析,以得到封接材料的氧结构与温度性能之间的关系,包括:
9.根据权利要求1所述的封接材料分析方法,其特征在于,所述封接材料分析方法还包括:
10.根据权利要求9所述的封接材料分析方法,其特征在于,对各所述氧化物组合物对应的所述玻璃粉体进行测试并分析,以得到封接材料的网络结构组成与温度性能之间的关系,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种封接材料分析方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的封接材料分析方法,其特征在于,所述氧化物组合物包含20wt%至40wt%的sio2、30wt%至60wt%的b2o3、10wt%至30wt%的sro、5wt%至20wt%的mgo以及1wt%至5wt%的na2o。
3.根据权利要求1或2所述的封接材料分析方法,其特征在于,所述封接材料分析方法还包括:
4.根据权利要求1所述的封接材料分析方法,其特征在于,所述目标温度与所述氧化物组合物的熔化温度之间的温度差大于100℃至200℃。
5.根据权利要求1或4所述的封接材料分析方法,其特征在于,在目标温度下对所述氧化物组合物进行熔制,以得到玻璃液,包括:
6.根据权利要求1所述的封接材料分析方法,其特征在于,对所述玻璃...
【专利技术属性】
技术研发人员:何晓波,侯云廷,罗晓敏,彭鑫,张建岗,孙国栋,
申请(专利权)人:西安稀有金属材料研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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